Tendencias de la impresión 3D: la escala industrial
La impresión 3D no reemplazará los métodos de fabricación tradicionales, pero al complementarlos, puede transformar los procesos de fabricación en todas las industrias. Según el estudio de Essentium, el número de actores que integraron la fabricación aditiva para la producción a gran escala se ha duplicado en comparación con 2018. En 2019, observamos una adopción más amplia en todos sectores y una mayor cantidad de soluciones industriales puestas en el mercado: ¡solo mira la cantidad de soluciones industriales presentadas en Formnext 2019! Las tecnologías de impresión 3D siempre han tenido este potencial, pero en el pasado, muchas barreras limitaban su utilización. Otro hecho interesante del estudio encargado por Essentium revela que el 47% de las empresas encuestadas utilizaron la fabricación aditiva para diseñar series de miles de piezas en 2019, en comparación con el 17% en 2018. Por ejemplo, HP trabaja con Volkswagen para imprimir piezas en 3D a gran escala. Este año, el fabricante de automóviles instaló 90 impresoras en sus fábricas y produjo 10,000 piezas en unas pocas semanas. El objetivo de Volkswagen es imprimir 50,000 a 100,000 piezas funcionales.
Los sistemas de fabricación aditiva industrial se implementan cada vez más (Créditos: Desktop Metal)
En cuanto a las máquinas en sí, ahora hay disponibles sistemas más grandes y más industriales. En un estudio de CONTEXT, se mostró que las ventas de maquinaria industrial crecieron un 18% este año. Con lanzamientos como el de la Carbon L1, por ejemplo, utilizada por varias grandes empresas como Adidas, Riddell o Specialized para su producción. Además, la inteligencia artificial y el aprendizaje automático permiten a las impresoras 3D operar por sí mismas para una producción y automatización más grandes y más eficientes. La impresora 3D desarrollada por MIT, Inkbit, es un ejemplo. Pretende ser una solución para la producción industrial utilizando tecnologías de aprendizaje automático y visión artificial para corregir errores de impresión 3D en tiempo real. Un software especializado como el de 3YOURMIND o AMFG permite a las empresas automatizar su producción de fabricación aditiva sin problemas. Finalmente, el postprocesamiento, uno de los pasos clave en el flujo de trabajo de fabricación aditiva, está cada vez más automatizado, como lo demuestran soluciones como las de PostProcess Technologies.
Aumento del diseño para fabricación aditiva
La fabricación aditiva ha traído consigo una enorme libertad de diseño y capacidades únicas para la producción. Por esta razón, han surgido métodos de diseño específicos para las tecnologías 3D, llamado Diseño para la fabricación aditiva (DfAM). Estas técnicas han creado nuevos diseños e innovación para una amplia gama de industrias. Un ejemplo de esto es el neumático Uptis a prueba de pinchazos, nos muestra como estudiar y adaptar el diseño de una pieza puede cambiar su función. MX3D es otra compañía que ha presentado algunas de las formas en que puede optimizar las piezas al modelarlas con técnicas DfAM como el diseño generativo, la optimización topológica, etc. Detrás de estos métodos de diseño hay un sofisticado software. nTopology es una de las soluciones para aprovechar al máximo las tecnologías de fabricación aditiva. También podemos citar el software Hyperganic que permite a los usuarios diseñar objetos tan complejos como la naturaleza. En general, hemos visto un número creciente de ejemplos de diseños de fabricación aditiva que optimizan el rendimiento funcional, el costo y la confiabilidad de las piezas este año. ¡El éxito de estas técnicas se debe en gran medida a su capacidad para reducir costos y plazos de entrega!
Un intercambiador de calor impreso en 3D. (Créditos: Hyperganic).
Tendencias de la impresión 3D 2019: Los materiales
Los materiales han estado en el centro de muchos avances este año. Como se esperaba, el mercado de termoplásticos continúa creciendo cada año. Sin embargo, otros materiales de fabricación aditiva se están poniendo al día: la impresión 3D de metal ha experimentado un crecimiento particularmente rápido, confirmado por el informe Wohlers de 2019, que anunció que las ventas de soluciones metálicas habían aumentado un 41,9% desde 2018. Ha habido dentro de esta industria grandes expansiones como la de Desktop Metal que recaudó $ 438 millones en capital para sus soluciones de metal, pero también con la aparición de nuevos actores como la empresa Meltio.
La tecnología de Meltio permite imprimir con hilo y/o polvos metálicos. (Créditos: Meltio).
Los materiales compuestos también se han desarrollado e incluso compitieron con el metal en ciertas aplicaciones. AREVO es una compañía que ha desarrollado una tecnología que permite la fabricación aditiva directa de piezas compuestas ultra resistentes y ligeras. Este año comercializó el primer cuadro de fibra de carbono para su bicicleta. La impresión 3D compuesta de fibra continua es comparable a la impresión 3D de metal en términos de resistencia, pero es más liviana y más asequible. Por lo tanto, las ventajas de estos materiales son bastante obvias para ciertas aplicaciones finales, y la cantidad de jugadores en este segmento aumentó durante el año 2019. Podemos citar a Anisoprint con su última solución, la ProM IS 500 para producción industrial. Incluso Desktop Metal lanzó este año una nueva impresora 3D dedicada a estos materiales, llamada Fiber, mientras que hasta ahora se había limitado a los metales.
En otros sectores, los polímeros de alto rendimiento como PEEK, PEKK y ULTEM se utilizan por sus propiedades únicas. En el sector médico, su propiedad biocompatible permite crear implantes impresos en 3D que se pueden personalizar para los pacientes. ¡Hemos visto desarrollar nuevos termoplásticos como el EXTEM ™ AMHH811F de Roboze y Sabic, capaces de soportar temperaturas continuas de hasta 230°C! También observamos más máquinas compatibles con estos materiales, como la FUNMAT PRO 610 HT de INTAMSYS y el sistema INDUSTRY F420 de 3DGence. Otras tendencias materiales incluyen el crecimiento de la impresión 3D de silicona y la impresión 3D de cerámica. Además, Sandvik también presentó el primer diamante compuesto impreso del mundo.
La bicicleta AREVO incorpora un marco impreso en 3D. (Créditos: AREVO).
Cada año, la industria de la impresión 3D presenta muchas aplicaciones para diferentes industrias: 2019 no es una excepción. En el campo de la medicina, un equipo de investigadores de la Universidad de Tel Aviv (TAU) logró imprimir en 3D un corazón utilizando células humanas. Este corazón tiene las mismas propiedades inmunológicas, celulares y anatómicas que el de un paciente humano. Aunque sea un corazón del tamaño del de un conejo, su complejidad fue la primera y demuestra el enorme potencial de las tecnologías de bioimpresión. Otra aplicación interesante este año fue la creación de un bote impreso en 3D en la Universidad de Maine, el bote impreso en 3D más grande del mundo para ser exactos. ¡La embarcación tiene 7,62 metros de largo y pesa 2,2 toneladas! Los equipos del proyecto recibieron 3 récords mundiales para este proyecto: la pieza sólida más grande impresa en 3D, el barco más grande impreso en 3D y finalmente la impresora 3D más grande. Vale la pena mencionar otro avance en 2019: la fabricación aditiva en el espacio. Este sector aún está en pañales, pero la actividad es prometedora, por ejemplo, Relativity Space ha recaudado $ 140 millones para convertirse en la primera compañía en lanzar en órbita un cohete totalmente impreso en 3D.
El barco impreso en 3D, 3Dirigio. (Créditos: UMaine).
Impresión 3D y el medio ambiente
La fabricación aditiva y el medio ambiente están íntimamente vinculados. La impresión 3D a menudo se considera un método de fabricación más ecológico porque solo utiliza el material necesario. Por el contrario, las técnicas de producción sustractivas, por definición, desperdician más recursos durante la producción. Algunos proyectos en el sector han resaltado este aspecto sostenible al proponer múltiples soluciones para el reciclaje de residuos: el sistema industrial SHR3D IT de 3devo, o iniciativas como Zero Waste Future que imprime mobiliario urbano de plástico reciclado son buenas ejemplos. En la industria alimentaria, te contamos sobre el proyecto Upprinting Food y Aleph Farms y su carne impresa en 3D en el espacio, dos iniciativas que muestran cómo la impresión 3D puede tener un impacto positivo en este sector. Por último, pero no menos importante, la industria de la construcción en 3D está madurando, lo que significa que algunos problemas de vivienda podrían resolverse más rápidamente, creando viviendas más asequibles. Recordamos, por ejemplo, a WASP o COBOD, que este año entregó su primera impresora 3D de hormigón a Arabia Saudita.
Noticia publicada en 3dnatives.com
